JP3830331B2

JP3830331B2 - Vehicle steering system

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Publication number: JP3830331B2
Application number: JP2000163533A
Authority: JP
Inventors: 孝修高松; 史郎中野; 勝利西崎; 雅也瀬川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001341655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されていない車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵装置は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が舵取機構に機械的に連結されているリンク式と、前記操舵軸が前記舵取機構に機械的に連結されていないリンクレス式とに大別される。
【０００３】
後者のリンクレス式操舵装置は、例えば、特開平１−１５３３７９号公報に記載されているように、操舵軸を舵取機構から切り離して配し、舵取機構の中途に操舵アクチュエータとしての舵取モータを設け、操舵用の車輪の実舵角と目標舵角との偏差に応じてマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部が前記舵取モータを駆動制御することにより、操舵用の車輪を目標舵角に調整する構成となっている。
【０００４】
また、リンクレス式操舵装置として、操舵輪の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する前記舵取制御部等の駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段を備えた車両用操舵装置が知られている。
【０００５】
この車両用操舵装置の自動連結手段は、電磁クラッチ、又は、摩擦クラッチが用いられている。電磁クラッチは、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁されず、トルクの伝達が遮断されており、前記駆動手段が故障した場合に通電されてトルクを操舵軸から舵取機構へ伝達する構成となっている。
【０００６】
また、摩擦クラッチは、駆動手段が故障した場合にばねの力で摩擦面を接触させ、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁され、摩擦面を離脱させる構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置にあっては、舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき、操舵して車両を移動させることができないという問題があった。
【０００８】
また、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置は、駆動手段によって舵取機構を駆動している場合、換言すれば車両を走行している場合に舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって舵取機構を駆動することができなくなったとき、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結するようにしたものであるため、前記駆動手段による舵取機構の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときには前記駆動手段によって舵取機構を駆動することができないし、また、前記自動連結手段を動作させることもできず、車両の移動及び走行に支障を来すことになる。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段が非作動であるとき、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００１２】
第２発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段と、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この第２発明にあっては、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障した場合は、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結することができ、また、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【００２１】
この車両用操舵装置は、図示しない車体の左右に配された一対の操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせるための舵取機構１と、舵取機構１から機械的に切り離して軸ハウジング２等の静止側部材に回転自在に支持される操舵軸３と、該操舵軸３の上端に連結され操舵手段である操舵輪４と、該操舵輪４の操舵に応じて前記舵取機構１を駆動する駆動手段５と、駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に手動操作によって連結する手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００２２】
操舵軸３を支持する軸ハウジング２には、操舵輪４に操舵方向と逆向きの反力を付与する反力アクチュエータ７が設けられている。この反力アクチュエータ７は、前記駆動手段５から与えられる動作指令信号に応じた駆動回路７０からの通電により正逆両方向に駆動され、操舵輪４の操舵方向と逆方向の力（反力）を付与する動作をなす。
【００２３】
このため、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクを加える必要があり、この操舵トルクを検出するトルクセンサ８と、操舵輪４の操舵量及び操舵方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ９が軸ハウジング２に付設されており、これらトルクセンサ８及びロータリエンコーダ９が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５に与えられている。
【００２４】
舵取機構１は、公知のように、車体の左右方向に延設されて軸長方向へ移動する舵取軸１１の両端部と、車輪Ａ，Ａを支持するナックルアーム１２，１２とを連結し、舵取軸１１の両方向への移動によりナックルアーム１２，１２を押し引きし、車輪Ａ，Ａを左右に操向させるものであり、この操向は舵取軸１１の中途部に同軸的に構成されたブラシレス形の舵取モータ５１の回転を、適宜の運動変換機構により舵取軸１１の移動に変換して行われる。
【００２５】
この舵取軸１１は、軸長方向一端側に螺旋溝を、また、他端側にラック歯を夫々備え、軸ハウジング１３内に回転不能であり、軸長方向への移動を可能に支持されている。軸ハウジング１３内には、前記ラック歯に噛合するピニオンを下端に有し、上端にジョイント１４を介して伝動軸１５が連結されたピニオン軸１６が回転可能に支持され、前記駆動手段５が故障した場合、ピニオン軸１６を回転させることにより前記舵取軸１１を移動させる構成となっている。また、軸ハウジング１３にはピニオン軸１６の回転量及び回転方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ２０が設けられ、該ロータリエンコーダ２０が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５の舵取制御部５２に与えられている。
【００２６】
舵取モータ５１は、前記舵取軸１１を支持する軸ハウジング１３内に固定される円筒状のステータ、及び該ステータの内周面及び舵取軸１１の外周面間に回転が可能に支持されており、その外周面に複数個の永久磁石が周方向に離隔して設けられている円筒状のロータを備えている。このロータに、前記舵取軸１１に設けられる螺旋溝と係合する伝動環が連結されており、該伝動環を介して舵取モータ５１の回転が舵取軸１１に伝達され、該舵取軸１１が軸長方向へ移動する構成となっている。
【００２７】
駆動手段５は前記舵取モータ５１とマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部５２とを備えている。舵取モータ５１は、舵取制御部５２から与えられる駆動回路５０からの通電により回転し、その舵取モータ５１の回転は、舵取軸１１の軸長方向の摺動に変換され、舵取モータ５１の回転に応じた操舵（操舵用の車輪Ａ，Ａの操向）が行われる。舵取制御部５２はエンジン起動のためのキースイッチのオン操作に応じて動作を開始する。
【００２８】
図２は手動連結手段部分の拡大断面図である。
手動連結手段６は、前記操舵軸３の下端部及び伝動軸１５の上端部に夫々設けられた第１及び第２の連結部６１，６２と、第２の連結部６２に移動可能に保持され、第２の連結部６２に係止される係止体６３とを備えている。
【００２９】
連結部６１，６２は外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３は前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３が第２の連結部６２に保持され、係止体６３を上方へ移動させることにより該係止体６３の上端部の歯が第１の連結部６１の歯に噛合し、係止体６３を係止させるようにしてある。
【００３０】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００３１】
このとき、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクが加えられる。この操舵トルクはトルクセンサ８により検出され、また、操舵輪４の操舵量がロータリエンコーダ９により操舵方向を含めて検出され、これらの検出結果は舵取制御部５２に与えられている。
【００３２】
図３は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、伝動軸１５の連結部６２に保持されている係止体６３を運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３を操舵軸３の連結部６１に係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３及び第２の連結部６２を介して機械的に連結することができる。従って、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００３３】
実施の形態２
図４は実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図５は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
この実施の形態２は、前記伝動軸１５の上端部に内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２１を取付けて該嵌合筒２１を第２の連結部６２ａとし、前記第１の連結部６１の歯に噛合する歯を内側に有し、前記嵌合筒２１の歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ａを前記操舵軸３の前記連結部６１に軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ａを下方へ移動させることにより該係止体６３ａの外側の歯が第２の連結部６２ａの歯に噛合し、係止体６３ａを係止させるようにしてある。
【００３４】
実施の形態２においては、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、操舵軸３の連結部６１に保持されている係止体６３ａを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ａを嵌合筒２１の連結部６２ａに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３ａ、第２の連結部６２ａ及び嵌合筒２１を介して機械的に連結することができる。
【００３５】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００３６】
実施の形態３
図６は実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図７は手動連結手段部分の斜視図、図８は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【００３７】
この実施の形態３は、前記伝動軸１５の上端部にめねじ２２ａを有するフランジ２２を取付けて該フランジ２２を第２の連結部６２ｂとし、前記操舵軸３の下端部に前記めねじ２２ａに臨む凹状の係合部２３ａを有するフランジ２３を取付けて該フランジ２３を第１の連結部６１ｂとし、さらに前記係合部２３ａに係合するおねじ２４を前記めねじ２２ａに螺合して該おねじ２４を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｂとしてある。
【００３８】
実施の形態３においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、係合部２３ａとの係合が離脱するようにおねじ２４が締め込まれている。そして、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、めねじ２２ａへの螺合によって第２の連結部６２ｂに保持されているおねじ２４を運転者が手動操作によって弛緩させ、該おねじ２４の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｂの係合部２３ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２３、おねじ２４及びフランジ２２を介して機械的に連結することができる。
【００３９】
尚、前記めねじ２２ａ、おねじ２４及び係合部２３ａは夫々一つである他、複数であってもよい。
【００４０】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００４１】
実施の形態４（参考例）
図９は実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態４の参考例は、前記操舵軸３を軸長方向へ移動可能とし、該操舵軸３の移動を阻止／解除する操作手段と、前記操舵軸３及び舵取機構１に設けられ、前記操舵軸３の移動によって連結される第１及び第２の連結部６１ｃ，６２ｃとを備えた構成となっている。
【００４２】
操作手段は例えば阻止位置及び解除位置への揺動が可能なレバーを用いてなり、前記駆動手段５が正常である場合、前記レバーが阻止位置に停止し、操舵軸３の移動を阻止してあり、また、前記駆動手段５が故障した場合、前記レバーを解除位置へ揺動させることにより操舵軸３の移動阻止を解除することができるようにしてある。
【００４３】
第２の連結部６２ｃは内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２５を用いてなり、該嵌合筒２５が前記伝動軸１５の上端部に取付けてある。第１の連結部６１ｃは前記嵌合筒２５の歯に噛合する歯を外側に有する筒体２６を用いてなり、該筒体２６が操舵軸３の下端部に嵌合固定されている。
【００４４】
実施の形態４においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、前記操作手段によって操舵軸３の移動が阻止されているため、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００４５】
また、舵取機構１を駆動する駆動手段５が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、運転者が前記操作手段のレバーを手動操作によって解除位置へと揺動操作し、操舵軸３の移動阻止を解除した状態で操舵軸３に連結されている操舵輪４を下方へ押し操作し、第１の連結部６１ｃを第２の連結部６２ｃに嵌合連結させる。これによって操舵軸３を舵取機構１に連結することができ、操舵輪４の操舵力を操舵軸３から連結部６１ｃ，６２ｃを介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００４６】
実施の形態５
図１０は実施の形態５の全体構成を示す模式図、図１１は自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態５は、前記駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に自動的に連結する自動連結手段３０と、前記操舵軸３の舵取機構１への連結を手動操作によって可能とする手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００４７】
図１２は図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
自動連結手段３０は、外側に回転方向への滑りを止める複数の係止部３１ａを有し、歯車である係止体３１と、歯である前記係止部３１ａと係合する係止位置及び図１２の非係止位置への切換えが可能であり、前記舵取制御部５２の故障が発生したとき前記係止位置へ切換えられる揺動体である繋体３２とを備え、該繋体３２が筒状の保持体３３を介して前記ピニオン軸１６に連結され、前記係止体３１が筒状の回転体３４を介して前記操舵軸３に連結されている。
【００４８】
この回転体３４は、その一端部が操舵軸３の下端に嵌合固定され、他端部の外側に環状の前記係止体３１が嵌合固定され、該係止体３１の両側に軸受３５，３５が設けられ、これら軸受３５，３５を介して回転体３４及び保持体３３の相対回転を可能としてある。
【００４９】
係止体３１は、前記回転体３４の外側に嵌合される嵌合孔を有する環状部３１ｂの外側に歯である複数の係止部３１ａが設けられた歯車を用いてなる。係止部３１ａは鋸歯状、スプライン状の連続した歯形状である他、その形状は特に制限されない。
【００５０】
保持体３３はその他端部が前記伝動軸１５に嵌合固定されており、中間部に前記繋体３２と、該繋体３２に連結され、繋体３２を係止位置及び非係止位置へ切換える第１のソレノイド３６と、前記繋体３２の係止位置から非係止位置への切換わりを阻止する阻止位置及び図１２の非阻止位置への切換えが可能なピンを用いてなり、前記繋体３２が係止位置へ切換えられたとき、前記阻止位置へ切換えられる阻止体３７と、該阻止体３７に連結され、阻止体３７を阻止位置及び非阻止位置へ切換える第２のソレノイド３８とが設けられている。
【００５１】
また、保持体３３の中間部には、前記係止体３１の外周側に臨む切欠孔３３ａ及び該切欠孔３３ａに配され、前記阻止体３７が阻止位置へ切欠えられたとき当接する受座３３ｂと、前記切欠孔３３ａに連通する一対の凹部３３ｃ，３３ｄとが設けられている。切欠孔３３ａには前記操舵軸３の軸心と平行な枢支軸３９を介して前記繋体３２が枢支されており、一対の凹部３３ｃ，３３ｄには第１及び第２の前記ソレノイド３６，３８が収容されている。
【００５２】
これら第１及び第２のソレノイド３６，３８は前記舵取制御部５２からの動作指令信号に応じて図示しないリレーを介して電源から電磁コイルへの通電がなされることによって吸引され、後退移動する可動鉄心３６ａ，３８ａと、車両電源系の故障又はキースイッチのオフ操作等によって前記電磁コイルへの通電が禁止されたとき前記可動鉄心３６ａ，３８ａを前進移動させるばね体３６ｂ，３８ｂとを備えており、第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに前記繋体３２が、また、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに前記阻止体３７が夫々連結されている。
【００５３】
繋体３２はアーム状の揺動体を用いてなり、その一端に前記係止部３１ａと係合する係合部３２ａ（突起）が設けられ、他端に長孔３２ｂが設けられ、該長孔３２ｂに挿入するピン４０を介して前記第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに連結されている。
【００５４】
阻止体３７は、前記第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに一体的に連結されたピンを用いてなり、その端縁に傾斜状の案内面３７ａが設けられている。
【００５５】
手動連結手段６は、基本的に実施の形態１の手動連結手段と同じであり、前記回転体３４及び保持体３３に設けられた第１及び第２の連結部６１ｄ，６２ｄと、第２の連結部６２ｄに移動可能に保持され、第１の連結部６１ｄに係止される係止体６３ｄとを備えている。
【００５６】
連結部６１ｄ，６２ｄは外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３ｄは前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３ｄが第２の連結部６２ｄに保持され、係止体６３ｄを上方へ移動させることにより該係止体６３ｄの上端部の歯が第１の連結部６１ｄの歯に噛合し、係止体６３ｄを係止させるようにしてある。
【００５７】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００５８】
図１３は自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
車両の走行時において、前記駆動手段５の舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、前記第１及び第２のソレノイド３６，３８の電磁コイルへの通電が禁止される。
【００５９】
これに伴い第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａがばね体３６ｂの力によって前進移動し、繋体３２が係止位置へ切換えられ該繋体３２の係合部３２ａが係止体３１の係止部３１ａに係合する。この繋体３２が係止位置へ切換えられた後、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａがばね体３８ｂの力によって前進移動し、阻止体３７が阻止位置へ切換えられ、該阻止体３７の案内面３７ａが繋体３２の端縁に当接しながら受座３３ｂ及び繋体３２の間で挟まれ、繋体３２の非係止位置への切換わりを確実に防止でき、操舵軸３及び舵取機構１を、回転体３４、係止体３１、繋体３２、保持体３３を介して機械的に連結させることができる。
【００６０】
図１４は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合は、保持体３３の連結部６２ｄに保持されている係止体６３ｄを運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３ｄを回転体３４の連結部６１ｄに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｄ、係止体６３ｄ及び第２の連結部６２ｄを介して機械的に連結することができる。従って、上述の如く車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときであっても操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００６１】
実施の形態６
図１５は実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態６は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部内側にセレーション、スプライン等の歯を設けて該歯を第２の連結部６２ｅとし、前記第１の連結部６１ｅの歯に噛合する歯を内側に有し、前記第２の連結部６２ｅの歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ｅを前記回転体３４の前記連結部６１ｅに軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ｅを下方へ移動させることにより該係止体６３ｅの外側の歯が第２の連結部６２ｅの歯に噛合し、係止体６３ｅを係止させるようにしてある。
【００６２】
図１６は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態６においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、操舵軸３の連結部６１ｅに保持されている係止体６３ｅを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ｅを保持体３３の連結部６２ｅに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｅ、係止体６３ｅ及び第２の連結部６２ｅを介して機械的に連結することができる。
【００６３】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００６４】
実施の形態７
図１７は実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態７は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部にめねじを設けて該めねじを第２の連結部６２ｆとし、前記回転体３４の上端部に前記めねじに臨む凹状の係合部２７ａを有するフランジ２７を取付けて該フランジ２７を第１の連結部６１ｆとし、さらに前記係合部２７ａに係合するおねじ２８を前記めねじに螺合して該おねじ２８を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｆとしてある。
【００６５】
図１８は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態７においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、運転者が手動操作によっておねじ２８をめねじに螺合し、該おねじ２８の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｆの係合部２７ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２７、おねじ２８及びめねじを介して機械的に連結することができる。
【００６６】
尚、実施の形態５乃至７で説明した自動連結手段３０は図１２，図１３の構造に限定されるものでなく、例えば公知の電磁クラッチ、摩擦クラッチであってもよく、その構成は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の斜視図である。
【図８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図９】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の全体構成を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の構成を示す自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
【図１３】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
【図１４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【符号の説明】
１舵取機構
２静止側部材（軸ハウジング）
３操舵軸
４操舵手段（操舵輪）
５駆動手段
６手動連結手段
６１，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ連結部
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ連結部
６３，６３ａ，６３ｂ，６３ｄ，６３ｅ，６３ｆ係止体
２２ａめねじ
２３ａ係合部
２４おねじ
３０自動連結手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering apparatus in which a steering shaft coupled to a steering means such as a steered wheel is not mechanically coupled to a steering mechanism that changes the direction of a wheel.
[0002]
[Prior art]
The vehicle steering apparatus includes a link type in which a steering shaft connected to a steering means such as a steering wheel is mechanically connected to a steering mechanism, and the steering shaft is not mechanically connected to the steering mechanism. Broadly divided into linkless types.
[0003]
In the latter linkless type steering device, for example, as described in JP-A-1-153379, a steering shaft is separated from a steering mechanism, and a steering actuator as a steering actuator is provided in the middle of the steering mechanism. A steering control unit using a microprocessor is provided to control the steering wheel according to the deviation between the actual steering angle of the steering wheel and the target steering angle, and the steering wheel is controlled by driving the steering motor. It is configured to adjust to the rudder angle.
[0004]
Further, as the linkless type steering device, when the steering mechanism cannot be driven due to a failure of a driving means such as the steering control unit that drives the steering mechanism in response to steering of the steering wheel, the steering is performed. 2. Description of the Related Art There is known a vehicle steering apparatus provided with an automatic coupling means for automatically coupling a shaft to the steering mechanism.
[0005]
An electromagnetic clutch or a friction clutch is used as the automatic coupling means of the vehicle steering apparatus. The electromagnetic clutch is not excited when the drive means is normal, and torque transmission is interrupted. When the drive means fails, the electromagnetic clutch is energized to transmit torque from the steering shaft to the steering mechanism. It has a configuration.
[0006]
Further, the friction clutch is configured to bring the friction surface into contact with the spring force when the driving means fails, and to release the friction surface when the electromagnet is excited when the driving means is normal.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a linkless type steering apparatus that does not include an automatic connection means, when the drive means for driving the steering mechanism fails and the steering mechanism cannot be driven by the drive means, the steering is There was a problem that the vehicle could not be moved.
[0008]
In addition, in the linkless type steering apparatus provided with the automatic connection means, when the steering mechanism is driven by the driving means, in other words, when the vehicle is traveling, the driving means for driving the steering mechanism fails. When the steering mechanism cannot be driven by the driving means, the automatic connecting means automatically connects the steering shaft to the steering mechanism. When the vehicle is not traveling, such as when the drive system is not completed and the vehicle is moved during the assembly of the vehicle or when the malfunction of the steering device is found before the completed vehicle is traveling The steering mechanism cannot be driven by the driving means, and the automatic connecting means cannot be operated, which hinders the movement and traveling of the vehicle.
[0009]
An object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can solve the above-described problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering apparatus including: a steering shaft that is supported by a stationary member without being mechanically coupled to a steering mechanism that changes a direction of a wheel; and steering of a steering unit that is coupled to the steering shaft. Drive means for driving the steering mechanism in response to the operation, and manual connection means for enabling mechanical connection of the steering shaft to the steering mechanism by manual operation when the drive means is inactive . In the vehicle steering apparatus, the manual connection means is screwed into the connection portion provided in each of the steering shaft and the steering mechanism, a female screw provided in one of the connection portions, and the female screw. It is characterized by comprising a male screw and an engaging portion that can be engaged with the male screw and is provided on the other side of the connecting portion .
[0011]
In the first invention, in the linkless type steering apparatus not provided with the automatic connection means, the drive means for driving the steering mechanism fails, or the vehicle is moved during the assembly of the vehicle. When a malfunction of the steering device is found before the vehicle travels, the steering shaft and the steering mechanism can be mechanically connected by operating the manual connection means, and the steering force of the steering means is controlled by the steering shaft. To the steering mechanism via the manual connection means, and the vehicle can be moved or run. Further, since the manual connection means has a structure including a pair of connection portions and one male screw, the number of parts is very small, and it can be provided at a relatively low cost.
In addition, the locking body can be satisfactorily held by screwing the male screw to the female screw, and the male screw is engaged with the engaging portion by rotating the male screw to steer the steering shaft. The mechanism can be mechanically coupled.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering apparatus including: a steering shaft that is supported by a stationary member without being mechanically connected to a steering mechanism that changes a direction of a wheel; and steering of a steering unit that is connected to the steering shaft. Drive means for driving the steering mechanism according to the driving means, and automatic connection means for automatically connecting the steering shaft to the steering mechanism when the steering mechanism cannot be driven due to a failure of the drive means. And a manual connection means that enables mechanical connection of the steering shaft to the steering mechanism by manual operation , wherein the manual connection means is provided for each of the steering shaft and the steering mechanism. A connecting portion provided; a female screw provided in one of the connecting portions; a male screw that is screwed to the female screw; the male screw being engageable; and the other of the connecting portions. It is characterized by comprising an engaging portion provided .
[0013]
In the second aspect of the present invention, in the linkless type steering apparatus provided with the automatic connection means, when the drive means for driving the steering mechanism fails, the automatic connection means automatically turns the steering shaft to the steering mechanism. When the vehicle is moved during the assembly of the vehicle, or when the malfunction of the steering device is found before running the completed vehicle, the manual connection means is operated to operate the steering shaft. And the steering mechanism can be mechanically connected, and the steering force of the steering means can be transmitted from the steering shaft to the steering mechanism via the manual connection means, so that the vehicle can be moved or run. . Further, since the manual connection means has a structure including a pair of connection portions and one male screw, the number of parts is very small, and it can be provided at a relatively low cost.
In addition, the locking body can be satisfactorily held by screwing the male screw to the female screw, and the male screw is engaged with the engaging portion by rotating the male screw to steer the steering shaft. The mechanism can be mechanically coupled.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a vehicle steering apparatus according to the present invention.
[0021]
This vehicle steering device includes a steering mechanism 1 for causing a pair of steering wheels A, A arranged on the left and right of a vehicle body (not shown) to perform a steering operation, and a shaft separated mechanically from the steering mechanism 1. A steering shaft 3 rotatably supported by a stationary side member such as a housing 2, a steering wheel 4 connected to an upper end of the steering shaft 3 as steering means, and the steering mechanism according to the steering of the steering wheel 4 Drive means 5 for driving 1 and manual connection means for connecting the lower end of the steering shaft 3 to the steering mechanism 1 by manual operation when the steering mechanism 1 cannot be driven due to a failure of the drive means 5. 6 is provided.
[0022]
The shaft housing 2 that supports the steering shaft 3 is provided with a reaction force actuator 7 that applies a reaction force opposite to the steering direction to the steered wheels 4. This reaction force actuator 7 is driven in both forward and reverse directions by energization from the drive circuit 70 in accordance with the operation command signal given from the drive means 5, and generates a force (reaction force) in the direction opposite to the steering direction of the steered wheels 4. Performs the action to be granted.
[0023]
Therefore, it is necessary to apply a steering torque against the reaction force generated by the reaction force actuator 7 to steer the steered wheels 4. The torque sensor 8 that detects this steering torque, the steering amount and the steering direction of the steered wheels 4, and the like. For example, a rotary encoder 9 is attached to the shaft housing 2, and the results detected by the torque sensor 8 and the rotary encoder 9 are given to the drive means 5 via the interface circuit 10.
[0024]
As is well known, the steering mechanism 1 connects both ends of a steering shaft 11 that extends in the left-right direction of the vehicle body and moves in the axial length direction, and knuckle arms 12 and 12 that support the wheels A and A. Then, the knuckle arms 12 and 12 are pushed and pulled by the movement of the steering shaft 11 in both directions, and the wheels A and A are steered left and right. This steering is coaxial with the middle portion of the steering shaft 11. The rotation of the brushless type steering motor 51 configured as described above is converted into the movement of the steering shaft 11 by an appropriate motion conversion mechanism.
[0025]
The steering shaft 11 is provided with a spiral groove on one end side in the axial direction and a rack tooth on the other end side. The steering shaft 11 is not rotatable in the shaft housing 13 and is supported so as to be movable in the axial direction. ing. A pinion shaft 16 having a pinion meshing with the rack teeth at the lower end and a transmission shaft 15 connected to the upper end via a joint 14 is rotatably supported in the shaft housing 13, and the drive means 5 fails. In this case, the steering shaft 11 is moved by rotating the pinion shaft 16. The shaft housing 13 is provided with a sensor for detecting the amount and direction of rotation of the pinion shaft 16, for example, a rotary encoder 20. The result detected by the rotary encoder 20 is steered by the drive means 5 via the interface circuit 10. It is given to the control unit 52.
[0026]
The steering motor 51 is supported so as to be rotatable between a cylindrical stator fixed in the shaft housing 13 that supports the steering shaft 11, and an inner peripheral surface of the stator and an outer peripheral surface of the steering shaft 11. And a cylindrical rotor having a plurality of permanent magnets spaced apart in the circumferential direction. A transmission ring that engages with a spiral groove provided in the steering shaft 11 is connected to the rotor, and the rotation of the steering motor 51 is transmitted to the steering shaft 11 through the transmission ring, and the steering The shaft 11 is configured to move in the axial direction.
[0027]
The driving means 5 includes the steering motor 51 and a steering control unit 52 using a microprocessor. The steering motor 51 is rotated by energization from the drive circuit 50 given from the steering control unit 52, and the rotation of the steering motor 51 is converted into sliding in the axial direction of the steering shaft 11. Steering (steering wheels A and A for steering) is performed according to the rotation of the motor 51. The steering control unit 52 starts an operation in response to an on operation of a key switch for starting the engine.
[0028]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the manual connecting means portion.
The manual connection means 6 is movably held by first and second connection portions 61 and 62 provided at the lower end portion of the steering shaft 3 and the upper end portion of the transmission shaft 15 and the second connection portion 62, respectively. And a locking body 63 that is locked to the second connecting portion 62.
[0029]
The connecting portions 61 and 62 have teeth such as serrations and splines that stop sliding in the rotational direction on the outside, and the locking body 63 uses a cylinder having teeth on the inside that mesh with the teeth. The engaging body 63 is held by the second connecting portion 62 by the meshing of the engaging body 63, and the teeth of the upper end portion of the engaging body 63 are engaged with the teeth of the first connecting portion 61 by moving the engaging body 63 upward. Then, the locking body 63 is locked.
[0030]
In the vehicle steering apparatus configured as described above, when the driving means 5 such as the steering control unit 52 and the steering motor 51 are normal, the steering control unit 52 responds to the steering of the steering wheel 4. 51 is driven and controlled, and the steering motor 51 drives the steering mechanism 1 to cause the steering wheels A and A to perform a steering operation.
[0031]
At this time, a steering torque against the reaction force generated by the reaction force actuator 7 is applied to the steering wheel 4. This steering torque is detected by the torque sensor 8, and the steering amount of the steered wheels 4 is detected by the rotary encoder 9 including the steering direction, and these detection results are given to the steering control unit 52.
[0032]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connecting means is operated.
Further, when, for example, the steering control unit 52 of the driving means 5 breaks down and the steering mechanism 1 cannot be driven, the driver holds the locking body 63 held by the connecting portion 62 of the transmission shaft 15. Is moved upward by manual operation, and the locking body 63 is locked to the connecting portion 61 of the steering shaft 3, so that the steering shaft 3 and the steering mechanism 1 are connected to the first connecting portion 61 and the locking body. 63 and the second connecting part 62 can be mechanically connected. Therefore, the drive system of the steering mechanism 1 by the drive means 5 is not completed, the vehicle is moved during the assembly of the vehicle, or the malfunction of the steering device is found before the completed vehicle travels. When the vehicle is not traveling, the steering wheel 4 can be operated to move or travel the vehicle.
[0033]
Embodiment 2
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the manual connecting means portion showing the configuration of the second embodiment, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connecting means is operated.
In the second embodiment, a fitting cylinder 21 having teeth such as serrations and splines is attached to the upper end of the transmission shaft 15 so that the fitting cylinder 21 serves as a second connecting portion 62a. A cylindrical locking body 63a having teeth that mesh with the teeth of the connecting portion 61 on the inside and teeth that mesh with the teeth of the fitting tube 21 on the outside is provided with an axial length on the connecting portion 61 of the steering shaft 3. By holding the movable body 63a downward, the outer teeth of the latch body 63a mesh with the teeth of the second connecting portion 62a, and the latch body 63a is engaged. It is supposed to stop.
[0034]
In the second embodiment, for example, when the steering control unit 52 of the driving unit 5 breaks down and the steering mechanism 1 cannot be driven, the latch held by the connecting portion 61 of the steering shaft 3 is stopped. The driver moves the body 63a downward by manual operation, and locks the locking body 63a to the connecting portion 62a of the fitting cylinder 21, thereby connecting the steering shaft 3 and the steering mechanism 1 to the first connection. It can be mechanically connected via the part 61, the locking body 63 a, the second connecting part 62 a and the fitting cylinder 21.
[0035]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and descriptions of the operations are omitted.
[0036]
Embodiment 3
6 is an enlarged cross-sectional view of the manual connecting means portion showing the configuration of the third embodiment, FIG. 7 is a perspective view of the manual connecting means portion, and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connecting means is operated.
[0037]
In the third embodiment, a flange 22 having a female screw 22a is attached to the upper end portion of the transmission shaft 15, and the flange 22 is used as a second connecting portion 62b. The lower end portion of the steering shaft 3 is connected to the female screw 22a. A flange 23 having a concave engaging portion 23a is attached to make the flange 23 a first connecting portion 61b, and a male screw 24 that engages with the engaging portion 23a is screwed into the female screw 22a. The male screw 24 is a locking body 63b that can move in the axial direction.
[0038]
In the third embodiment, when the driving means 5 such as the steering control unit 52 and the steering motor 51 are normal, the screw 24 is tightened so that the engagement with the engaging portion 23a is released. . When, for example, the steering control unit 52 of the driving unit 5 breaks down and the steering mechanism 1 cannot be driven, the second connecting unit 62b is held by screwing into the female screw 22a. The driver loosens the male screw 24 by manual operation, and engages one end (head) of the male screw 24 with the engaging portion 23a of the first connecting portion 61b, whereby the steering shaft 3 and the steering mechanism. 1 can be mechanically connected via a flange 23, a male screw 24 and a flange 22.
[0039]
The female screw 22a, the male screw 24, and the engaging portion 23a may be one or more.
[0040]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and descriptions of the operations are omitted.
[0041]
Embodiment 4 (reference example)
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the manual connecting means portion showing the configuration of the reference example of the fourth embodiment.
The reference example of the fourth embodiment is provided on the steering shaft 3 and the steering mechanism 1, the operating means for allowing the steering shaft 3 to move in the axial direction, and preventing / releasing the movement of the steering shaft 3. The first and second connecting portions 61c and 62c are connected by the movement of the steering shaft 3.
[0042]
For example, the operating means uses a lever that can swing to a blocking position and a release position. When the driving means 5 is normal, the lever stops at the blocking position and prevents the steering shaft 3 from moving. In addition, when the driving means 5 fails, the movement prevention of the steering shaft 3 can be released by swinging the lever to the release position.
[0043]
The second connecting portion 62c uses a fitting cylinder 25 having teeth such as serrations and splines on the inside, and the fitting cylinder 25 is attached to the upper end portion of the transmission shaft 15. The first connecting portion 61 c uses a cylindrical body 26 having teeth that mesh with the teeth of the fitting cylinder 25 on the outside, and the cylindrical body 26 is fitted and fixed to the lower end of the steering shaft 3.
[0044]
In the fourth embodiment, when the driving means 5 such as the steering control unit 52 and the steering motor 51 are normal, the steering shaft 3 is prevented from moving by the operating means. Accordingly, the steering control unit 52 controls driving of the steering motor 51, and the steering motor 51 drives the steering mechanism 1, thereby causing the steering wheels A and A to perform a steering operation.
[0045]
In addition, when the drive means 5 that drives the steering mechanism 1 breaks down, the vehicle is moved during the assembly of the vehicle, or when the malfunction of the steering device is found before the completed vehicle travels, The driver swings the lever of the operation means to the release position by manual operation, pushes down the steering wheel 4 connected to the steering shaft 3 in the state where the movement prevention of the steering shaft 3 is released, The first connecting portion 61c is fitted and connected to the second connecting portion 62c. As a result, the steering shaft 3 can be connected to the steering mechanism 1, and the steering force of the steered wheels 4 is transmitted from the steering shaft 3 to the steering mechanism via the connecting portions 61c and 62c to move the vehicle or travel. You can make it.
[0046]
Embodiment 5
FIG. 10 is a schematic view showing the overall configuration of the fifth embodiment, and FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the automatic connecting means and the manual connecting means.
In the fifth embodiment, automatic connection means 30 for automatically connecting the lower end of the steering shaft 3 to the steering mechanism 1 when the steering mechanism 1 cannot be driven due to a failure of the drive means 5. And manual connection means 6 that enables connection of the steering shaft 3 to the steering mechanism 1 by manual operation.
[0047]
12 is an enlarged sectional view taken along line XII-XII in FIG.
The automatic connecting means 30 has a plurality of locking portions 31a for stopping slipping in the rotation direction on the outer side, a locking body 31 that is a gear, a locking position that engages with the locking portion 31a that is a tooth, and 12 can be switched to the non-locking position, and includes a connecting body 32 that is a rocking body that can be switched to the locking position when a failure of the steering control unit 52 occurs. The pinion shaft 16 is connected via a cylindrical holding body 33, and the locking body 31 is connected to the steering shaft 3 via a cylindrical rotating body 34.
[0048]
One end of the rotating body 34 is fitted and fixed to the lower end of the steering shaft 3, and the annular locking body 31 is fitted and fixed to the outside of the other end, and bearings 35 are provided on both sides of the locking body 31. , 35 are provided, and the rotating body 34 and the holding body 33 can be rotated relative to each other via the bearings 35, 35.
[0049]
The locking body 31 is formed by using a gear provided with a plurality of locking portions 31a that are teeth on the outside of an annular portion 31b having a fitting hole that is fitted to the outside of the rotating body 34. The locking portion 31a has a sawtooth-like or spline-like continuous tooth shape, and its shape is not particularly limited.
[0050]
The other end of the holding body 33 is fitted and fixed to the transmission shaft 15, the intermediate body is connected to the connecting body 32 and the connecting body 32, and the connecting body 32 is moved to the locking position and the non-locking position. The first solenoid 36 for switching, the blocking position for blocking the switching of the connecting body 32 from the locking position to the non-locking position, and the pin capable of switching to the non-blocking position of FIG. A blocking body 37 that is switched to the blocking position when the connecting body 32 is switched to the locking position; and a second solenoid 38 that is connected to the blocking body 37 and switches the blocking body 37 to the blocking position and the non-blocking position. Is provided.
[0051]
Further, in the intermediate portion of the holding body 33, a notch hole 33a facing the outer peripheral side of the locking body 31 and a receiving seat which is arranged in the notch hole 33a and abuts when the blocking body 37 is cut to the blocking position. 33b and a pair of recesses 33c and 33d communicating with the cutout hole 33a are provided. The connecting body 32 is pivotally supported in the cutout hole 33a via a pivot shaft 39 parallel to the axis of the steering shaft 3, and the first and second solenoids 36 are disposed in a pair of recesses 33c and 33d. , 38 are accommodated.
[0052]
These first and second solenoids 36 and 38 are attracted and moved backward by energizing the electromagnetic coil from the power source via a relay (not shown) in accordance with an operation command signal from the steering control unit 52. Movable iron cores 36a and 38a, and spring bodies 36b and 38b that move the movable iron cores 36a and 38a forward when energization of the electromagnetic coils is prohibited due to a vehicle power supply system failure or a key switch OFF operation, etc. The connecting body 32 is connected to the movable iron core 36a of the first solenoid 36, and the blocking body 37 is connected to the movable iron core 38a of the second solenoid 38, respectively.
[0053]
The connecting body 32 uses an arm-like rocking body, and an engaging portion 32a (protrusion) that engages with the engaging portion 31a is provided at one end, and a long hole 32b is provided at the other end. It is connected to the movable iron core 36a of the first solenoid 36 through a pin 40 to be inserted into 32b.
[0054]
The blocking body 37 uses a pin integrally connected to the movable iron core 38a of the second solenoid 38, and an inclined guide surface 37a is provided at the end edge thereof.
[0055]
The manual connection means 6 is basically the same as the manual connection means of the first embodiment, and the first and second connection portions 61d and 62d provided on the rotating body 34 and the holding body 33, and the second An engaging body 63d that is movably held by the connecting portion 62d and is engaged with the first connecting portion 61d is provided.
[0056]
The connecting portions 61d and 62d have teeth such as serrations and splines that stop sliding in the rotational direction on the outside, and the locking body 63d uses a cylinder having teeth on the inside that mesh with the teeth. The engaging body 63d is held by the second connecting portion 62d by the meshing, and the upper end teeth of the engaging body 63d are engaged with the teeth of the first connecting portion 61d by moving the engaging body 63d upward. Then, the locking body 63d is locked.
[0057]
In the vehicle steering apparatus configured as described above, when the driving means 5 such as the steering control unit 52 and the steering motor 51 are normal, the steering control unit 52 responds to the steering of the steering wheel 4. 51 is driven and controlled, and the steering motor 51 drives the steering mechanism 1 to cause the steering wheels A and A to perform a steering operation.
[0058]
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view in a state where the automatic connecting means is switched.
When the steering control unit 52 of the driving means 5 breaks down during driving of the vehicle and the steering mechanism 1 cannot be driven, the electromagnetic coils of the first and second solenoids 36 and 38 are applied to the electromagnetic coils. Energization is prohibited.
[0059]
Accordingly, the movable iron core 36a of the first solenoid 36 is moved forward by the force of the spring body 36b, the connecting body 32 is switched to the locking position, and the engaging portion 32a of the connecting body 32 is locked to the locking body 31. Engages with part 31a. After the connecting body 32 is switched to the locking position, the movable iron core 38a of the second solenoid 38 is moved forward by the force of the spring body 38b, and the blocking body 37 is switched to the blocking position. The surface 37a is sandwiched between the receiving seat 33b and the connecting body 32 while abutting against the edge of the connecting body 32, and the switching of the connecting body 32 to the non-locking position can be reliably prevented. The mechanism 1 can be mechanically connected via the rotating body 34, the locking body 31, the connecting body 32, and the holding body 33.
[0060]
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connection means is operated.
Further, the drive system of the steering mechanism 1 by the drive means 5 is not completed, and the vehicle is moved during the assembly of the vehicle, or the malfunction of the steering device is found before the completed vehicle travels. When the vehicle is moved or traveled by operating the steering wheel 4 when the vehicle is not traveling, such as when the vehicle is traveling, the locking body 63d held by the connecting portion 62d of the retaining body 33 is operated. When the operator manually moves the locking member 63d to the connecting portion 61d of the rotating body 34, the steering shaft 3 and the steering mechanism 1 are locked to the first connecting portion 61d. It can be mechanically connected via the body 63d and the second connecting part 62d. Therefore, even when the vehicle is not traveling, such as when the vehicle is moved during the assembly of the vehicle as described above, or when the malfunction of the steering device is found before the completed vehicle travels, the steering wheel 4 The vehicle can be moved or run by operating.
[0061]
Embodiment 6
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a manual connecting means portion showing the configuration of the sixth embodiment.
In the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, in the configuration including the automatic coupling means 30 and the manual coupling means 6, teeth such as serrations and splines are provided inside the upper end portion of the holding body 33, and the teeth Is a second coupling part 62e, and has a tooth that meshes with the teeth of the first coupling part 61e on the inner side, and has a tooth that meshes with the teeth of the second coupling part 62e on the outer side. The body 63e is held in the connecting portion 61e of the rotating body 34 so as to be movable in the axial length direction, and the locking body 63e is moved downward, so that the teeth on the outside of the locking body 63e are second. It meshes with the teeth of the connecting portion 62e, and the locking body 63e is locked.
[0062]
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connecting means is operated.
In the sixth embodiment, when the vehicle is moved or moved by operating the steering wheel 4 when the vehicle is not traveling as described above, the engagement held by the connecting portion 61e of the steering shaft 3 is performed. The driver moves the stopping body 63e downward by manual operation, and the locking body 63e is locked to the connecting portion 62e of the holding body 33, so that the steering shaft 3 and the steering mechanism 1 are connected to each other by the first connection. It can be mechanically connected via the part 61e, the locking body 63e, and the second connecting part 62e.
[0063]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and descriptions of the operations are omitted.
[0064]
Embodiment 7
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a manual connecting means portion showing the configuration of the seventh embodiment.
In the seventh embodiment, in the configuration provided with the automatic coupling means 30 and the manual coupling means 6 as in the fifth embodiment, a female screw is provided at the upper end portion of the holding body 33 and the female screw is used as the second female screw. A flange 27 having a concave engaging portion 27a facing the female screw is attached to the upper end portion of the rotating body 34 as a connecting portion 62f, and the flange 27 is used as a first connecting portion 61f. The engaging male screw 28 is engaged with the female screw, and the male screw 28 serves as a locking body 63f that can move in the axial direction.
[0065]
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the state where the manual connection means is operated.
In the seventh embodiment, when the vehicle is moved or traveled by operating the steering wheel 4 when the vehicle is not traveling as described above, the driver manually turns the male screw 28 into a female screw. By screwing and engaging one end (head) of the male screw 28 with the engaging portion 27a of the first connecting portion 61f, the steering shaft 3 and the steering mechanism 1 are connected to the flange 27 and the male screw 28. And can be mechanically connected via a female screw.
[0066]
The automatic coupling means 30 described in the fifth to seventh embodiments is not limited to the structure shown in FIGS. 12 and 13, and may be a known electromagnetic clutch or friction clutch, for example, and the configuration thereof is particularly limited. Not.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a manual connection means portion of the vehicle steering system according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vehicle steering device according to the present invention in a state where a manual connection means is operated.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a manual connecting means portion showing a configuration of a second embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the manual connection means of the second embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is operated.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a manual connecting means portion showing the configuration of Embodiment 3 of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a manual connecting means portion showing a configuration of Embodiment 3 of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the manual connection means of the third embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is operated.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a manual connection means portion showing the configuration of a reference example of Embodiment 4 of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fifth embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a portion of automatic connection means and manual connection means showing the configuration of a fifth embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
12 is an enlarged sectional view taken along line XII-XII in FIG.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the automatic connection means of the fifth embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is switched.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the manual connection means of the fifth embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is operated.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a manual connecting means portion showing the configuration of Embodiment 6 of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the manual connection means of the sixth embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is operated.
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a manual connection means portion showing a configuration of a seventh embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the manual connection means of the seventh embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention is operated.
[Explanation of symbols]
1 Steering mechanism 2 Stationary side member (shaft housing)
3 Steering shaft 4 Steering means (steering wheel)
5 Driving means 6 Manual connecting means 61, 61b, 61c, 61d, 61e, 61f Connecting portions 62, 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f Connecting portions 63, 63a, 63b, 63d, 63e, 63f Locking body 22a Female thread 23a Engaging portion 24 Male thread 30 Automatic coupling means

Claims

車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段が非作動であるとき、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。 A steering shaft that is supported by the stationary member without being mechanically connected to a steering mechanism that changes the direction of the wheels, and a drive that drives the steering mechanism in accordance with the steering of the steering means that is connected to the steering shaft In the vehicle steering apparatus, the manual connection means is configured to enable manual connection of the steering shaft to the steering mechanism when the drive means is inactive. A coupling portion provided in each of the steering shaft and the steering mechanism, a female screw provided in one of the coupling portions, a male screw screwed into the female screw, and the male screw engaging with each other A vehicle steering apparatus comprising: an engaging portion that is provided on the other of the connecting portions.

車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段と、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。 A steering shaft that is supported by the stationary member without being mechanically connected to a steering mechanism that changes the direction of the wheels, and a drive that drives the steering mechanism in accordance with the steering of the steering means that is connected to the steering shaft Means, automatic connection means for automatically connecting the steering shaft to the steering mechanism when the steering mechanism cannot be driven due to a failure of the driving means, and the steering shaft to the steering mechanism. In the vehicle steering apparatus provided with the manual connection means that enables the mechanical connection by manual operation, the manual connection means includes a connection portion provided in each of the steering shaft and the steering mechanism, and a connection portion of the connection portion. A female screw provided on one side, a male screw that is screwed to the female screw, and an engaging part that is engageable with the male screw and that is provided on the other of the connecting parts. A vehicle steering apparatus.